Выбор количества и мощности трансформаторов на понижающей подстанции

Для потребителей первой и второй категорий на подстанциях предусматривается установка не менее двух трансформаторов.

В современной практике проектирования при определении расчётной мощности трансформаторов на понижающих подстанциях с установкой двух трансформаторов (п_т=2) применяется эмпирическая формула

По расчётной мощности трансформатора из справочника выбирается ближайший больший по номинальной мощности понижающий трансформатор.

Составление схемы замещения электропередачи и определение её параметров

Для расчётов режимов электрических сетей 35 кВ и ниже можно использовать упрощённую схему замещения ЛЭП, не содержащую поперечных элементов зарядных мощностей. Тогда схема замещения электрической сети (рис. 1) будет иметь вид схемы на рис. 2.

Рис. 2. Схема замещения электрической сети

Определяются параметры схемы замещения. Сопротивление линии

где r₀ и x₀ - погонные соответственно активное и реактивное сопротивления проводов ЛЭП, Ом/км.

Суммарное сопротивление трансформаторов на подстанции

где r_T и x_T - активное и реактивное сопротивления обмоток трансформатора; суммарные потери холостого хода трансформаторов

где Р_Х и Q_X - активные и реактивные потери холостого хода трансформатора.

Расчёт электрического режима

Целью расчёта установившегося режима электросети является определение следующих параметров: потоков мощностей по всем ветвям; напряжений во всех узлах.

Приступая к расчёту режима, следует на схеме замещения обозначить все потоки мощности по участкам сети и напряжения в узлах сети (рис. 3).

Так как в данном задании напряжение и нагрузка заданы в различных точках электрической сети, то расчёт установившегося режима осуществляется приближенным (итерационным) методом. В учебных расчётах достаточно ограничится одной итерацией, состоящей из двух этапов, рассматриваемых ниже.

Рис. 3. Расчётная схема замещения электрической сети

Первый этап - расчёт потоков мощности на всех участках схемы замещения с учётом потерь мощности. Полагаем, что напряжения во всех точках одинаковы и равны номинальному напряжению сети U_ном. Расчёт потоков мощности по элементам сети осуществляется от конца схемы (где подключена нагрузка) к её началу (где подключён источник питания).

Потери мощности в суммарном сопротивлении трансформаторов

Поток мощности в начале трансформаторной ветви

Поток мощности в конце линии

Потери мощности в сопротивлении линии

Поток мощности в начале линии

Второй этап - расчёт напряжений в узлах и падения (потери) напряжения на элементах схемы замещения. Используя потоки мощности, определённые на первом этапе, рассчитываются падения напряжения на каждом элементе и определяются напряжения во всех узлах сети. Расчёт напряжений осуществляется от известного напряжения источника питания U₀. Падения напряжения на каждом элементе рассчитываются без учёта поперечной составляющей, которую необходимо учитывать при расчёте режимов электрических сетей 220 кВ и выше.

Падение (равное потере) напряжения на сопротивлении линии